трусы женские хлопок купить
Grāmatas ārsti
Головна → 
Екологічні дисципліни → 
Експертиза, аудит , сертифікація → 
« Попередня Наступна »

5.3.Прімери ГІС при проведенні ОВНС

Найбільш динамічно ГІС технології в даний час впроваджуються він при створенні проектів у нафтовій і газової промисловості. Тому наведемо два приклади ГІС, реалізованих в цій галузі.
Перший приклад - ГІС екологічного супроводження інвестиційно-будівельних проектів у нафтогазовій галузі, запропонована
В.В. Хромих (2002). За типологією екологічні ГІС можна віднести до класу науково-виробничих систем локального рівня. Як правило, вони охоплюють територію площею 50-500 км2 і створюються в масштабі 1:25 000 і крупніше. Можна виділити п'ять основних етапів застосування ГІС при екологічному супроводі інвестиційно - будівельних проектів:
  • створення електронної ландшафтної карти, база даних якої повинна об'єднувати відомості про всіх компонентах геосистем, включаючи інформацію про наявність і вартість промислових видів природних ресурсів (економічна складова БД);
  • оцінка стійкості геосистем (і їх окремих компонентів) до різних видів антропогенного впливу на основі інтегральних бальних оцінок за факторами стійкості і додавання цих оцінок до бази даних електронної ландшафтної карти (екологічна складова БД);
  • інтеграція карт стійкості ландшафтів до техногенного навантаження з картами об'єктів облаштування і виділення потенційно небезпечних для господарського освоєння ділянок території (опенка екологічного ризику);
  • вибір оптимальної стратегії при проектуванні з урахуванням як економічної, так і екологічної складових бази даних (підтримка прийняття управлінських рішень); -
  • організація на базі ГІС системи екологічного моніторингу з використанням матеріалів наземних (польових) спостережень і ДДЗ, включаючи космічні знімки надвисокої роздільної здатності.

Основний обсяг просторової інформації, що зберігається в системі, становлять дані, отримані в результаті просторового аналізу в ГІС. Таким чином, інформаційний ККД подібної системи досягає 300-400%. У ролі інформаційних полюсів виступають ландшафтна карта і цифрова модель рельєфу. Від цих полюсів «меридіанами» розходяться інформаційні зв'язки з іншими, в основному похідними тематичними картами. Перетину інформаційних потоків від «природних» і «господарських» елементів системи породжують «еколого-економічний» інформаційний банк даних, службовець основою при обгрунтуванні вибору різних варіантів господарського використання території. Підтримка прийняття управлінські рішення в екологічній ГІС реалізується за рахунок інтеграції просторових даних природного (природного) і антропогенного (господарського) характеру і створення єдиного «еколого-економічного» простору, де економічні та екологічні показники знаходяться в тісному взаємозв'язку. Це дозволяє менеджеру досить швидко і легко отримати відповідь на запити, що виникають у процесі управління навколишнім середовищем.
Як програмне забезпечення використовуються продукти ESRI Inc.: Повнофункціональний програмний комплекс ArcInfo і настільна Arc View GIS з модулями Spatial Analyst і 3D Analyst. Для роботи з ДДЗ найкраще підходить ERDAS IMAGINE (ERDAS Inc.). Такий вибір обумовлений відмінною сполучуваністю цих програм один з одним, приголомшливою функціональністю і швидкістю при роботі з великими обсягами просторових даних.
На початковому етапі доступні, як правило, такі вихідні дані:
  • топографічні карти масштабу 1:25 000;
  • карти лісової інвентаризації (кадастрові дані лесотаксационних зйомки) масштабу 1:50 000;
  • грунтові карти масштабу 1:100 000 і дрібніше;
  • геологічні карти масштабу 1:200 000;
  • проектна документація (карти транспортних коридорів і господарських об'єктів масштабу 1:10 000 і більше);
  • матеріали польових досліджень (ландшафтні профілі, геоботанічні майданчики, точки відбору проб та їх координати на основі СРЗ-зйомки).

Важливим джерелом інформації служать ДДЗ: матеріали багато-маршрутної аерофотозйомки масштабу 1:10 000 або 1:15 000, а також космічні знімки високого і надвисокої роздільної здатності (Ресурс-О, 5РОТ, 1К5, Ресурс- Ф, Комета, 1копо5 тощо). Геологічні, грунтові карти і космічні знімки з супутників «Ресурс-О» в силу великої невязки масштабу з іншими джерелами використовувати безпосередньо для цифрования і просторових операцій в ГІС скрутно, проте їх необхідно активно застосовувати при складанні ландшафтної карти на початковому етапі для визначення меж геосистем більш високого ієрархічного рівня (типів місцевості).
Побудова цифрової моделі рельєфу (ЦМР) здійснюється при допомозі команди Createtin в ArcInfo. Джерелом даних служать оцифровані з топооснови висотні позначки (masspoints), горизонталі, гідромережа і урізи води (breaklines). Для коригування використовуються матеріали польових досліджень (нівелірні траси ландшафтних профілів і матеріали проектувальників). Отримана тріангуляційна мережу служить основою для наступних карт кутів нахилу поверхні, експозицій схилів (команда Tinarc), геохімічних міграцій па основі поверхневого стоку, а також тривимірних моделей. При створенні ландшафтної карти спочатку визначаються межі типів місцевості. Провідна роль при диференціації відводиться геоморфологическим факторам. Велике значення при цьому має ЦМР. Так до схилів междуречий можна віднести всі суміжні території рсугольнікі мережі) з кутами нахилу, що перевищують 2,5-3 ° (команда Eliminate). Наступним кроком є ??визначення кордонів геосистем рівня урочищ. На цьому рівні районування посилюється роль кордонів рослинного та грунтового покриву. Для визначення меж типів рослинності використовуються ДДЗ. Аерофото-та космічні знімки дешифрируются в пакеті ERDAS IMAGINE. Для цього вони спочатку отнізиваются до растру топокарти, потім виділяються полігони зі сходнойяркостью і структурою зображення і зіставляються з даними топокарти, лісової інвентаризації і польових спостережень.
Отриманий шар полігонів конвертується в систему ArcInfo. При оверлейних операціях особливо обережно слід підходити до мленню «паразитних» полігонів (команда Eliminate), так як, наприклад, більшість ландшафтів в центральній заплаві має витягнуту структуру. Для наповнення атрибутивної бази даних за типами урочищ можна створити простий файл (ТХТ) у таблиці INFO, а потім за допомогою команди Joinitem здійснити злиття атрибутивної БД (ТХТ) з просторовою (РАТ). У результаті виходить гігантська база даних, де по кожному полігону ландшафтної карти є відомості (атрибути) про кожному компоненті ландшафту.
Для визначення стійкості ландшафтів до різних видів антропогенного впливу можна використовувати інтегральні бальні оцінки за такими чинниками стійкості:
  • потужність геосистеми (загальна біомаса);
  • зволоженість (відповідність накопиченої в системі вологи величиною випаровуваності);
  • можливість розвитку ерозійних процесів;
  • динамічний стан.

Так, для оцінки ерозійної небезпеки земель необхідно визначити середній ухил кожної геосистеми. Для цього в ArcInfo проводиться накладення (команда Intersect) ландшафтної карти і карти рельєфу на основі TIN (команда Tinarc), а потім статистичний аналіз засобами ArcView GIS отриманого векторного покриття, в якому кожному полігону відповідає тільки один тип ландшафтної системи і лише одна ділянка (трикутник ) триангуляционной мережі (TIN) з повним набором атрибутивної інформації в базі даних (площа, тип урочища, кут нахилу, експозиція схилу тощо). Отримана бальна оцінка повинна бути посилена додатковими коефіцієнтами К.Р (наявність рослинності) і КП (характер грунтового покриву).
Застосування ГІС виводить процес прийняття управлінських рішень в екологічному менеджменті на абсолютно новий якісний рівень. Виникає можливість детальної оцінки кожного варіанту проекту за ступенем впливу на кожен з компонентів природного комплексу та на геосистему в цілому. При цьому можна оцінити також економічну ефективність кожного варіанта. Наприклад, при прокладці коридорів комунікацій необхідно розрахувати прямий економічний збиток промисловим видам природних ресурсів через вилучення земель. Для цього в ArcInfo (команда Intersect) відбувається складання ландшафтної карти з картою транспортних коридорів і відкидається вся інша територія, що не потрапляє в зону відведення земель. Обчислюється площа кожного ландшафту в смузі відводу та збиток через вилучення промислових видів природних ресурсів (так як кожен ландшафт в базі даних буде містити відомості про наявність і врожайності цих ресурсів). Виділення «буферних зон» для кордонів деяких ландшафтів дозволяє уточнити оцінку (скажімо, журавлина має найбільшу врожайність по окраїнах боліт). Використовуючи карту геохімічних міграцій на основі поверхневого стоку, побудовану за допомогою ЦМР, можна з високим ступенем достовірності передбачити ділянки можливого підтоплення автодоріг.
По завершенні будівництва на базі ГІС організовується система екологічного моніторингу території з використанням ДДЗ.
Другий приклад. Застосування геоінформаційних технологій для проектування об'єктів видобутку і транспортування ямальского газу *.
При проектуванні освоєння газоконденсатних родовищ півострова Ямал потрібно «прозорий» доступ до всієї наявної інформації про природне середовище характеристиках плануються або вже існуючих промислових об'єктів. З цих причин зростає увага до питань управління даними по природному комплексу (гідрометеорологія, гідрологія-гідрохімія, екологія, льодові умови, забруднення тощо) як до взаємозалежного і інтегрованому процесу їх обробки, відбиваному схемою «дані про об'єкт - необхідна інформація про об'єкті ».
В зв'язки з цим у Програмі РАО Газпром з освоєння родовищ півострова Ямал поставлено завдання розробки спеціалізованої інформаційної системи (СІС-Ямал). Призначення системи полягає в реалізації інтегрованої інформаційної технології накопичення, обробки та перетворення даних у достовірну і комплексну інформацію, яка необхідна для аналізу та інтерпретації відбуваються процесів і явищ у природній та соціальній сфері, прийняття обгрунтованих проектних і управлінських рішень по об'єктах ГКР.
  • Див: Одішарія Г. Е., ШершневаЛ. В. та ін Про застосування геоінформаційних технологій для проектування об'єктів видобутку і транспорту ямальского газу / / 1998. № '4.



I. Архітектура системи СІС-Ямал являє собою складну інформаційну систему. Розглянемо її структуру в загальному вигляді, достатньому для розуміння принципових моментів побудови та використання. Базовий рівень системи представляють так звані компоненти (інструментальні програмні системи, стандарти представлення та обміну даними, коди і кодифікатори та ін), що утворять середовище для розробки функціональних підсистем СІС-Ямал (рис. 7).
Перший (вхідний) блок системи - підсистема архівного банку (ЛБД) - накопичує дані про промислові об'єкти та довкілля, систематизує і перетворює їх у внутрішні інформаційні стандарти СІС-Ямал. Результатом роботи АБД не є-кшісімие і документовані файли даних з різних сфер (гідрометеорологія, ГЕОКРІОЛОГІЇ, геоморфологія, біота тощо) і регіонами (Байдарацької губа, Бованенковское ГКР та ін.) Модель інформаційного фонду АБД будується в контексті моделі предметної області.
Сформовані в АБД масиви даних надходять в наступний блок системи - інтегрований банк даних (ІБД). Основне призначення ІБД полягає у підтримці даних у зв'язаному стані па основі більш складної моделі, що враховує як предметну область системи, так і функціональні вимоги, що виникають у різних ситуаціях використання даних для проектування характеристик промислових об'єктів та вирішення інших завдань. Результатом роботи ІБД є комплексна база даних (результати спостережень і розрахунків, літературні дані, топографічні і тематичні карти тощо), підтримувана в актуальному стані для «харчування» наступного блоку - підсистеми проблемно-орієнтованих
додатків (ПРОП). У широкому сенсі ПРОП можна представити у вигляді сукупності спеціально підібраних (під конкретне завдання) тематичних даних, раніше отриманих знань і прикладних програм, що реалізують методи і моделі розрахунків характеристик природного середовища, які інтегровані у вигляді інформаційно-технологічного комплексу для отримання нової інформації, необхідної при виборі екологічно виправданих і економічно вигідних проектних рішень з освоєння ГКР півострова Ямал. Однією з найбільш важливих завдань інформаційного забезпечення, яку виконує підсистема, є оцінка можливих впливів проектованих промислових об'єктів на навколишнє середовище (так звана задача ОВНС). Підсистеми СІС-Ямал взаємопов'язані, так як вони розроблені з застосуванням єдиних компонент. В якості основної компоненти в СІС-Ямал використовується геоінформаційна технологія у вигляді серії програмних продуктів фірми ESRI для персональних комп'ютерів - ArcVies GIS 3.0a., Spatial Analyst 1.0a, Dialog Designer. Ці програмні засоби широко застосовуються в найбільш наближеному до користувача блоці СІС-Ямал - в підсистемі ПРОП.
2. База даних підсистеми. При вирішенні прикладних задач (зокрема, ОВНС) підсистема ПРОП повинна надати користувачеві можливість використовувати:
  • первинні дані спостережень про довкілля та прийнятих характеристиках промислових об'єктів (фактографічні дані);
  • результати обробки та узагальнення матеріалів спостережень у ході попередніх наукових досліджень у вигляді текстових описів, графіків і т.п. (Текстові дані);
  •  топографічні та тематичні карти, географічно прив'язані результати гідродинамічного і імовірнісного моделювання характеристик природного середовища (просторові дані).

Стандартизація та систематизація фактографічних, текстових і просторових даних забезпечується іншими підсистемами СІС-Ямал (підсистемами архівного та інтегрованого банку даних) в процесі виконання більш ранніх (по відношенню до вирішення прикладних задач) етапів інформаційної підтримки, яка реалізується системою в цілому. Найбільш актуальні з позиції ПРОП аспекти підготовки даних - єдність засобів ідентифікації об'єктів (даних, моделей і т.п.) і подання їх у вхідних документах по відношенню до підсистеми. Уніфікованість об'єктів в ПРОП підтримується спеціально розробленими або вибраними з існуючих кодами, кодифікаторами і класифікаторами для даних з різних аспектів природного і соціального середовищ. Єдині засоби представлення даних на носіях складають більше 25 станlартов на формати фактографічних і текстових даних і метаданих. При цьому для опису структур фактографічних даних використовується мова архівних даних, розроблений під ВНИИГМИ-МЦД. Для оцифровки просторових даних застосовуються стандарти продуктів ESRI у вигляді:
»Формату покриттів ARC / INFO для підготовки цифрових карт
топографічної основи;
»Формату шейп-файлів ArcVies для цифрових тематичних карт.
Найбільш відповідальним етапом підготовки даних для ПРОП є створення фонду картографічних матеріалів по району освоєння газоконденсатних родовищ півострова Ямал. Основною інформаційною одиницею топографічної основи є ИИСТ карт масштабу 1:1 000 000 (дрібномасштабні), 1:100 000 (великомасштабні), 1:25 000 (детальні).
Топографічна основа представляє набір структурованих у вигляді окремих покриттів даних про місцевість в проекції Гаусса-Крюгера (Пулково-42), обчисленої для шестіградусной зони за параметрами
еліпсоїда Красовського, у встановлених для даної проекції темах координат і висот. Тематичні карти, що відображають стан
навколишнього (природного і антропогенного) середовища і необхідні для вирішення завдання ОВНС, прив'язані до єдиної топографічній основі.
3. Основні особливості побудови ПРОП. Підсистема розробляється у вигляді ГІС-додатків в інструментальному середовищі ArcVies GIS 3.0a. Структурно ГІС-додаток ПРОП складається з базового фрагмента, розробленого на мовах Avenue і Visual Basic із застосуванням Dialog Designer, який забезпечує загальні функції по явищу даними, викликом прикладних програм, призначенням паріїв моделювання та розрахунків, візуалізації та просторового аналізу отриманих результатів і аналітичних модулів ( прикладних програм), що виконують операції по тематичній обробці даних і підключаються до ГІС-додатку. Взаємодія числення елементів ПРОП та бази даних здійснюється у відповідності з наступними виробленими інформаційно-програмними стандартами:
  •  інформаційного інтерфейсу для підтримки обміну даними між базовим і аналітичним модулями, відображення та аналізу отриманих результатів;
  •  програмного інтерфейсу для здійснення ініціалізації аналітичних модулів в підсистемі та організації їх виклику з базового фрагмента.

Інформаційний інтерфейс базового фрагмента ПРОП та аналітичних модулів здійснюється на основі застосування спеціально розробленого псевдомова у вигляді набору конструкцій для опису:
  •  аналітичного модуля перед його ініціалізацією в підсистемі;
  •  вхідних параметрів сценарію розрахунку, необхідних для роботи аналітичного модуля;
  •  вихідних результатів по закінченні роботи модуля і їх подання (включаючи геооб'екти) та аналізу засобами ArcView GIS і Spatial Analyst.

Загальне управління даними і завданнями в ПРОП здійснюється базовим фрагментом, при цьому користувачеві надається взаємозалежний набір інструментів, за допомогою яких реалізується процес аналізу даних і вибору оптимальних проектних рішень з розміщення промислових об'єктів і особливостям їх експлуатації:
  •  навігатор - засіб вибору завдання, пошуку і відбору необхідних даних у БД;
  •  робоча карта - екран для виконання завдань та перегляду
  •  їх результатів;
  •  редактор сценаріїв - діалогове вікно для введення параметрів
  •  для роботи аналітичних модулів;
  •  виконавець - діалогова система роботи аналітичних модулів;
  •  складальник звіту - засіб для інтеграції даних з різних джерел ПРОП і отримання твердих копій.

У поточній версії ПРОП користувач може отримати параметри для оцінки впливу на навколишнє середовище технічних споруд в районі досліджень, задаючи власні характеристики об'єктів і особливості їх впливу для:
  •  планування скидання грунтів у районі переходу газопроводу через Байдарацкую губу;
  •  проведення гідровипробувань технічних засобів транспортування газу через губу;
  •  планування характеристик трубопроводу в зв'язку з можливим растепленія грунтів під ним;
  •  оцінки екологічних наслідків атмосферного переносу газу при експлуатації об'єктів Бованенковского ГКР;
  •  планування заходів у зв'язку з підйомом рівня річок в районі Бованенковского ГКР;
  •  планування заходів у зв'язку з ерозією ландшафтних утворень у заплавах річок.

 
 « Попередня  Наступна »
 = Перейти до змісту підручника =

енциклопедія  Баранина  по-мисливськи  Котлети  сардина